矢量和栅格数据模型介绍
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• dbf存储地理数据的属性信息的dBase表，表中每条记录包含了一个单 要素的信息。
• prj存储了文件的空间参考信息， 如坐标系统等。
• shp.xml这是对 shapefile 进行 元数据浏览后生成的 xml 元数据 文件 。
• sbn和sbx存储对shapefile的空间 索引，加速空间数据的读取。
• Coverage 是ArcInfo workstation 的原生数据格式。之所 以称之为“基于文件夹的存储”，是因为在 windows资源 管理器下，它的空间信息和属性信息是分别存放在两个文 件夹里，所有信息都以文件夹的形式来存储。
• 空间信息以二进制文件的形式存储在独立的文件夹中，文 件夹名称即为该 coverage 名称，属性信息和拓扑数据则 以 INFO表的形式存储。Coverage将空间信息与属性信息 结合起来，并存储要素间的拓扑关系。
A
10
Coverage数据模型-拓扑
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11
Coverage数据模型简介
• Coverage数据模型是第二代地理数据模型，也被称为地理 相关模型（Georelational Data Model）。它采用的是一 种混合数据模型定义和管理地理数据。Coverage也是 ArcGIS中主要的矢量文件格式之一，用其来表示矢量数据 在实际应用中非常广泛。
由于1990年代地理信息的迅速发展以及ArcView GIS 3.x软件 在世界范围内的推广，shapefile格式的数据使用非常广泛， 数据来源也较多。
Coverage数据模型源于1981年ESRI公司推出的第一个商业 GIS软件——ArcInfo。此模型比Shapefile数据模型有了较大 的改进。
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4
Shapefile数据模型-非拓扑
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5
Shapefile数据模型简介
• Shapfile图形文件是ESRI ( Environmental Systems Research Institute) 公司提供的一种矢量数据格式， Shapefile图形文件存储了空间地理要素的非拓扑几何信息以 及属性信息，其中几何信息由一系列矢量坐标组成。
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3
发展史
随着IT技术的发展，普通的事务型数据的管理模式，早已 从传统的基于文件的管理转向利用基于工业标准建立的关系型 数据库进行管理，这种基于数据库的管理方式的优点是不言而 喻的。那么带有空间信息的地理数据是否也可以利用这种非常 成熟的数据库技术进行管理呢？于是ESRI推出了 Geodatabase数据模型，利用数据库技术高效安全地管理我 们的地理数据。
• 矢量数据间的拓扑关系得以保存。由此拓扑关系信息，我们可以得知多边 形是哪些弧段（线）组成、弧段（线）由哪些点组成、两条弧段（线）是 否相连以及一条弧段（线）的左或右多边形是谁？
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14
Coverage数据模型的特点
除结点外,每个空间对象都是由更基本的对象组成;只有结点 的坐标是被实际存储的,其它复杂对象的坐标实际上是逻辑构 成的,任一复杂对象能分解为一组结点及其拓扑关系的定义;点 、弧段、多边形坐标信息存储具有依赖关系。
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7
Shapefile数据
• shp存储几何要素的空间信息，即XY坐标，是一个直接存取，变量记录 长度文件，其中每个记录描述一个由一系列坐标点组成的图形。
• shx存储了有关.shp存储的索引信息，即shp中空间数据的存储方式， 主要包含坐标文件的索引信息，文件中每个记录包含对应的坐标文件 记录距离坐标文件的文件头的偏移量。通过索引文件可以很方便地在 坐标文件中定位到指定目标的坐标信息。（XY坐标的输入点在哪里， 有多少XY坐标对等信息）
该模型的主要优点是：数据结构紧凑、拓扑关系明晰、系 统中预先存储的拓扑关系可以有效地提高系统在拓扑查询和 网络分析方面的效率。
缺点：对单个地理实体的操作效率不高;难以表达复杂的地 理实体;难以实现快速查询和复杂的空间分析;局部更新困难,系 统难以维护与扩充。
A
8
Shapefile主文件实体信息的内容
(1)点目标 (2)线目标
(3)面目标
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9
Shapefile文件管理
• 几种常见的shapefile文件当使用ArcCatalog对shapefile进 行创建、移动、删除或重命名等操作，或使用ArcMap对 shapefile 进行编辑时，ArcCatalog将自动维护数据的完整 性，将所有文件同步改变。所以需要使用 ArcCatalog 管理 shapefile。
Shapefile、Coverage、 Geodatabase矢量数据模型简介
李攀
Aห้องสมุดไป่ตู้
1
内容
• 三种数据模型的发展史 • Shapefile数据模型 • Coverage数据模型 • Geodatabase数据模型 • 三种数据模型之间的转化
A
2
发展史
在过去20年中，矢量数据模型是GIS中变化最大的方面。 例如，ESRI公司所开发每种新软件包都对应一种新的矢量数 据模型， ArcView对应Shapefile；Arc/Info对应Coverage； ArcGIS对应Geodatabase。
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12
Coverage数据
Coverage有三种主要的拓扑关系是连通性、面状地物定义和邻接性。 它包含主要的结构和次要的要素类型，Coverage 要素的主要类型是点、 弧、多边形和节点，具有拓扑关联。次要类型是控制点、连接和注释。
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Coverage数据模型的优势
• 空间数据与属性数据关联。空间数据放在建立了索引的二进制文件中，属 性数据则放在DBMS表（TABLES）里面，二者以公共的标识编码关联。
• Shapefile可以支持点，线，面等图形要素的存储。
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6
Shapefile数据模型简介
• 由于Shapefile 没有拓扑数据结构，因此在绘制速度和可编 辑功能上明显的优于其它数据格式，而且该数据数据格式一 般只需要较少的硬盘空间，且更容易读写处理。
• 一个 shapefile是由若干个文件组成的，空间信息和属性信 息分离存储，所以称之为“基本文件”。其中必要的基本文 件包括主文件(. shp)、索引文件(. shx)和属性文件(. dbf)3 个文件。
• prj存储了文件的空间参考信息， 如坐标系统等。
• shp.xml这是对 shapefile 进行 元数据浏览后生成的 xml 元数据 文件 。
• sbn和sbx存储对shapefile的空间 索引，加速空间数据的读取。
• Coverage 是ArcInfo workstation 的原生数据格式。之所 以称之为“基于文件夹的存储”，是因为在 windows资源 管理器下，它的空间信息和属性信息是分别存放在两个文 件夹里，所有信息都以文件夹的形式来存储。
• 空间信息以二进制文件的形式存储在独立的文件夹中，文 件夹名称即为该 coverage 名称，属性信息和拓扑数据则 以 INFO表的形式存储。Coverage将空间信息与属性信息 结合起来，并存储要素间的拓扑关系。
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Coverage数据模型-拓扑
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Coverage数据模型简介
• Coverage数据模型是第二代地理数据模型，也被称为地理 相关模型（Georelational Data Model）。它采用的是一 种混合数据模型定义和管理地理数据。Coverage也是 ArcGIS中主要的矢量文件格式之一，用其来表示矢量数据 在实际应用中非常广泛。
由于1990年代地理信息的迅速发展以及ArcView GIS 3.x软件 在世界范围内的推广，shapefile格式的数据使用非常广泛， 数据来源也较多。
Coverage数据模型源于1981年ESRI公司推出的第一个商业 GIS软件——ArcInfo。此模型比Shapefile数据模型有了较大 的改进。
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Shapefile数据模型-非拓扑
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Shapefile数据模型简介
• Shapfile图形文件是ESRI ( Environmental Systems Research Institute) 公司提供的一种矢量数据格式， Shapefile图形文件存储了空间地理要素的非拓扑几何信息以 及属性信息，其中几何信息由一系列矢量坐标组成。
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发展史
随着IT技术的发展，普通的事务型数据的管理模式，早已 从传统的基于文件的管理转向利用基于工业标准建立的关系型 数据库进行管理，这种基于数据库的管理方式的优点是不言而 喻的。那么带有空间信息的地理数据是否也可以利用这种非常 成熟的数据库技术进行管理呢？于是ESRI推出了 Geodatabase数据模型，利用数据库技术高效安全地管理我 们的地理数据。
• 矢量数据间的拓扑关系得以保存。由此拓扑关系信息，我们可以得知多边 形是哪些弧段（线）组成、弧段（线）由哪些点组成、两条弧段（线）是 否相连以及一条弧段（线）的左或右多边形是谁？
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Coverage数据模型的特点
除结点外,每个空间对象都是由更基本的对象组成;只有结点 的坐标是被实际存储的,其它复杂对象的坐标实际上是逻辑构 成的,任一复杂对象能分解为一组结点及其拓扑关系的定义;点 、弧段、多边形坐标信息存储具有依赖关系。
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Shapefile数据
• shp存储几何要素的空间信息，即XY坐标，是一个直接存取，变量记录 长度文件，其中每个记录描述一个由一系列坐标点组成的图形。
• shx存储了有关.shp存储的索引信息，即shp中空间数据的存储方式， 主要包含坐标文件的索引信息，文件中每个记录包含对应的坐标文件 记录距离坐标文件的文件头的偏移量。通过索引文件可以很方便地在 坐标文件中定位到指定目标的坐标信息。（XY坐标的输入点在哪里， 有多少XY坐标对等信息）
该模型的主要优点是：数据结构紧凑、拓扑关系明晰、系 统中预先存储的拓扑关系可以有效地提高系统在拓扑查询和 网络分析方面的效率。
缺点：对单个地理实体的操作效率不高;难以表达复杂的地 理实体;难以实现快速查询和复杂的空间分析;局部更新困难,系 统难以维护与扩充。
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Shapefile主文件实体信息的内容
(1)点目标 (2)线目标
(3)面目标
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Shapefile文件管理
• 几种常见的shapefile文件当使用ArcCatalog对shapefile进 行创建、移动、删除或重命名等操作，或使用ArcMap对 shapefile 进行编辑时，ArcCatalog将自动维护数据的完整 性，将所有文件同步改变。所以需要使用 ArcCatalog 管理 shapefile。
Shapefile、Coverage、 Geodatabase矢量数据模型简介
李攀
Aห้องสมุดไป่ตู้
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内容
• 三种数据模型的发展史 • Shapefile数据模型 • Coverage数据模型 • Geodatabase数据模型 • 三种数据模型之间的转化
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发展史
在过去20年中，矢量数据模型是GIS中变化最大的方面。 例如，ESRI公司所开发每种新软件包都对应一种新的矢量数 据模型， ArcView对应Shapefile；Arc/Info对应Coverage； ArcGIS对应Geodatabase。
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Coverage数据
Coverage有三种主要的拓扑关系是连通性、面状地物定义和邻接性。 它包含主要的结构和次要的要素类型，Coverage 要素的主要类型是点、 弧、多边形和节点，具有拓扑关联。次要类型是控制点、连接和注释。
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Coverage数据模型的优势
• 空间数据与属性数据关联。空间数据放在建立了索引的二进制文件中，属 性数据则放在DBMS表（TABLES）里面，二者以公共的标识编码关联。
• Shapefile可以支持点，线，面等图形要素的存储。
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Shapefile数据模型简介
• 由于Shapefile 没有拓扑数据结构，因此在绘制速度和可编 辑功能上明显的优于其它数据格式，而且该数据数据格式一 般只需要较少的硬盘空间，且更容易读写处理。
• 一个 shapefile是由若干个文件组成的，空间信息和属性信 息分离存储，所以称之为“基本文件”。其中必要的基本文 件包括主文件(. shp)、索引文件(. shx)和属性文件(. dbf)3 个文件。